本发明专利技术涉及轨道车辆领域，提供一种转向架主动径向系统、控制方法、转向架及轨道车辆。转向架主动径向系统包括一对液压作动器，关于构架的纵轴线斜对称设置并安装于轮对的轴箱体侧，设有位移传感器；液压动力单元，用于为液压作动器提供油液；一对位移检测单元，分设于构架的纵轴线的相对两侧，用于检测构架相对于车体的纵向位移；控制器用于根据一对位移检测单元采集的构架相对于车体的纵向位移，判断列车行驶状态并计算线路曲线半径，并根据一对位移传感器采集的液压作动器的实际位移，并与液压作动器的目标位移进行比较，计算位移偏差并生成控制指令，控制液压动力单元执行相应动作。保持轨道车辆运行稳定性的同时提升了列车的曲线通过能力。曲线通过能力。曲线通过能力。
【技术实现步骤摘要】
转向架主动径向系统、控制方法、转向架及轨道车辆
[0001]本专利技术涉及轨道车辆
，尤其涉及一种转向架主动径向系统、控制方法、转向架及轨道车辆。
技术介绍
[0002]轨道车辆运行稳定性和曲线通过性能一直都是相互矛盾的，为了保证车辆运行稳定性，往往需要设置较大的一系定位刚度。曲线通过时，则希望一系定位刚度足够小，以降低轮对相对于构架的回转刚度，更利于曲线通过。目前，这个难题一直没有得到很好的解决。
技术实现思路
[0003]本专利技术提供一种转向架主动径向系统，用以解决现有技术中轨道车辆运行稳定性和曲线通过性能相互矛盾的问题，保持轨道车辆运行稳定性的同时提升列车的曲线通过能力。
[0004]本专利技术还提供一种转向架主动径向系统的控制方法。
[0005]本专利技术还提供一种转向架。
[0006]本专利技术还提供一种轨道车辆。
[0007]本专利技术提供一种转向架主动径向系统，包括：
[0008]一对液压作动器，关于构架的纵轴线斜对称设置并分别安装于轮对的轴箱体所在侧，所述液压作动器的油缸端安装于构架，所述液压作动器的活塞杆端安装于轮对的轴箱体，每个所述液压作动器设有用于检测其位移的位移传感器；
[0009]液压动力单元，用于为所述液压作动器提供油液，分别通过进油路和出油路与每个所述液压作动器的两个液压腔连通；
[0010]一对位移检测单元，分设于构架的纵轴线的相对两侧，所述位移检测单元的一端与构架连接，另一端与车体连接，用于检测构架相对于车体的纵向位移；
[0011]控制器，与一对所述位移传感器、一对所述位移检测单元以及所述液压动力单元信号连接；
[0012]所述控制器用于根据一对所述位移检测单元采集的构架相对于车体的纵向位移，判断列车行驶状态并计算线路曲线半径，并根据一对所述位移传感器采集的所述液压作动器的实际位移，并与所述液压作动器的目标位移进行比较，计算位移偏差并生成控制指令，控制所述液压动力单元执行相应动作。
[0013]根据本专利技术的一个实施例，还包括安装于构架侧梁且靠近所述轴箱体的支撑板，所述支撑板设有上下错位设置的第一安装槽和第二安装槽，所述液压作动器的油缸端和活塞杆端分别设有橡胶节点，所述轴箱体设有第三安装槽并在所述轴箱体的端部设有一系定位节点，所述液压作动器的油缸端的橡胶节点安装于所述第一安装槽，所述一系定位节点安装于所述第二安装槽，所述液压作动器的活塞杆端的橡胶节点安装于所述第三安装槽。
[0014]根据本专利技术的一个实施例，所述第一安装槽、第二安装槽和第三安装槽均为开口大底部小的梯形槽，所述第一安装槽和所述第二安装槽的开口朝下，所述第三安装槽的开口朝上，所述第一安装槽与所述第三安装槽处于同一水平面。
[0015]根据本专利技术的一个实施例，所述控制器和所述液压动力单元吊挂于车体下部。
[0016]根据本专利技术的一个实施例，所述液压动力单元设有依次连接的电磁阀、泵油机构和油箱，所述电磁阀分别通过所述进油路和所述出油路与每个所述液压作动器的两个液压腔连通。
[0017]根据本专利技术的一个实施例，所述位移检测单元为纵向位移传感器、加速度传感器和陀螺仪中的一种；所述位移检测单元水平设置，其一端连接所述构架的中心，另一端连接车体的适配位置。
[0018]本专利技术还提供一种上述转向架主动径向系统的控制方法，包括步骤：
[0019]采集构架两侧相对于车体的纵向位移；
[0020]根据采集的所述纵向位移，判断列车行驶状态并计算线路曲线半径；
[0021]根据列车行驶状态和线路曲线半径，选择所述转向架主动径向系统的工作模式，其中，所述工作模式包括阻尼模式、主动径向模式和径向锁定模式；
[0022]采集所述液压作动器的实际位移并与所述液压作动器的目标位移比较；
[0023]计算所述实际位移与所述目标位移的位移偏差；
[0024]根据所述位移偏差生成控制指令，控制所述液压动力单元执行相应动作，使得所述液压作动器进油或排油，以使得实际位移达到所述目标位移。
[0025]根据本专利技术的一个实施例，所述根据列车行驶状态和线路曲线半径，选择所述转向架主动径向系统的工作模式，其中，所述工作模式包括阻尼模式、主动径向模式和径向锁定模式，具体包括：所述列车行驶状态包括直线、进缓和曲线、圆曲线、出缓和曲线以及牵引/制动；
[0026]列车行驶于所述直线，所述液压作动器工作于阻尼模式；
[0027]列车行驶于所述进缓和曲线，或，所述出缓和曲线，所述液压作动器工作于主动径向模式；
[0028]列车行驶于所述圆曲线，或，所述牵引/制动，所述液压作动器工作于径向锁定模式；
[0029]在所述阻尼模式下，所述液压动力单元断电，所述液压作动器的阻尼阀打开，所述液压作动器的油液流经所述阻尼阀，所述液压作动器的活塞杆在阻尼力作用下可自由运动；
[0030]在所述主动径向模式下，所述液压动力单元选择油路，向所述液压作动器的一侧液压腔泵入高压油，所述液压作动器的两侧液压腔产生压差，实现径向位移；
[0031]在所述径向锁定模式下，所述液压动力单元切换至锁定状态，所述液压作动器的活塞杆相对于油缸径向锁定。
[0032]根据本专利技术的一个实施例，所述根据采集的所述纵向位移，判断列车行驶状态并计算线路曲线半径，具体包括：假设构架两侧的所述纵向位移分别为x1和x2，则当前线路曲线半径表示为：
[0033][0034]其中，b为位移检测单元的横向跨距之半；a为列车定距之半；
[0035]牵引/制动下，构架和车体将产生所述纵向位移，当x1+x2≥u0时，其中，μ0为不同牵引/制动等级下实测的纵向位移；则认为列车处于牵引/制动工况。
[0036]根据本专利技术的一个实施例，所述液压作动器的目标位移表示为：
[0037][0038]其中，d为轴距，g为两个液压作动器横向安装距离，R为当前线路曲线半径。
[0039]本专利技术还提供一种转向架，设有上述转向架主动径向系统。
[0040]本专利技术还提供一种轨道车辆，设有上述转向架。
[0041]本专利技术提供的转向架主动径向系统，主要包括一对液压作动器、至少一个液压动力单元、一对位移检测单元，以及控制器；一对液压作动器关于构架的纵轴线斜对称设置并分别安装于轮对的轴箱体所在侧；控制器与一对位移传感器、一对位移检测单元以及液压动力单元均信号连接。控制器用于根据一对位移检测单元采集的构架相对于车体的纵向位移，判断列车行驶状态并计算线路曲线半径，并根据一对位移传感器采集的液压作动器的实际位移，与液压作动器的目标位移进行比较，计算位移偏差并生成控制指令，控制液压动力单元执行相应动作，使得液压作动器的两个液压腔中的一个进油，带动轮对偏移从而补偿位移偏差，以使得实际位移达到目标位移。从而使轮对相对于构架处于“外八字”的位置，也就是曲线轨道的径向位置，此位置是理论上的最优曲线通过状态，提升了列车的曲线通过能力，车轮的磨本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种转向架主动径向系统，其特征在于，包括：一对液压作动器，关于构架的纵轴线斜对称设置并分别安装于轮对的轴箱体所在侧，所述液压作动器的油缸端安装于构架，所述液压作动器的活塞杆端安装于轮对的轴箱体，每个所述液压作动器设有用于检测其位移的位移传感器；液压动力单元，用于为所述液压作动器提供油液，分别通过进油路和出油路与每个所述液压作动器的两个液压腔连通；一对位移检测单元，分设于构架的纵轴线的相对两侧，所述位移检测单元的一端与构架连接，另一端与车体连接，用于检测构架相对于车体的纵向位移；控制器，与一对所述位移传感器、一对所述位移检测单元以及所述液压动力单元信号连接；所述控制器用于根据一对所述位移检测单元采集的构架相对于车体的纵向位移，判断列车行驶状态并计算线路曲线半径，并根据一对所述位移传感器采集的所述液压作动器的实际位移，与所述液压作动器的目标位移进行比较，计算位移偏差并生成控制指令，控制所述液压动力单元执行相应动作。2.根据权利要求1所述的转向架主动径向系统，其特征在于，还包括安装于构架侧梁且靠近所述轴箱体的支撑板，所述支撑板设有上下错位设置的第一安装槽和第二安装槽，所述液压作动器的油缸端和活塞杆端分别设有橡胶节点，所述轴箱体设有第三安装槽并在所述轴箱体的端部设有一系定位节点，所述液压作动器的油缸端的橡胶节点安装于所述第一安装槽，所述一系定位节点安装于所述第二安装槽，所述液压作动器的活塞杆端的橡胶节点安装于所述第三安装槽。3.根据权利要求2所述的转向架主动径向系统，其特征在于，所述第一安装槽、第二安装槽和第三安装槽均为开口大底部小的梯形槽，所述第一安装槽和所述第二安装槽的开口朝下，所述第三安装槽的开口朝上，所述第一安装槽与所述第三安装槽处于同一水平面。4.根据权利要求1
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3任一项所述的转向架主动径向系统，其特征在于，所述控制器和所述液压动力单元吊挂于车体下部。5.根据权利要求1
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3任一项所述的转向架主动径向系统，其特征在于，所述液压动力单元设有依次连接的电磁阀、泵油机构和油箱，所述电磁阀分别通过所述进油路和所述出油路与每个所述液压作动器的两个液压腔连通。6.根据权利要求1
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3任一项所述的转向架主动径向系统，其特征在于，所述位移检测单元为纵向位移传感器、加速度传感器和陀螺仪中的一种；所述位移检测单元水平设置，其一端连接所述构架的中心，另一端连接车体的适配位置。7.一种权利要求1
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【专利技术属性】
技术研发人员：王旭，曹晓宁，曹洪勇，杨慕晨，张振先，李贵宇，
申请(专利权)人：中车青岛四方机车车辆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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